Учёные из Фуданьского университета в Шанхае разработали полупроводниковую память PoX, которая побила мировой рекорд по скорости записи, составляя 400 пикосекунд (0,4 наносекунды) на бит. Это даёт возможность выполнять до 25 миллиардов операций в секунду, что примерно в 12,5 тысяч раз быстрее предыдущих достижений энергонезависимой флэш-памяти. Открытие прокладывает путь к созданию передовых устройств для хранения данных, которые по скорости могут конкурировать с оперативной памятью (DRAM), сохраняя при этом данные при отключении питания.
Главное отличие PoX от обычной флэш-памяти заключается в переходе от использования кремниевых каналов к двумерному графену. Этот уникальный материал с дираковской структурой обеспечивает перемещение электронов без потерь, значительно уменьшая задержки. Исследователи оптимизировали длину канала, достигнув эффекта двумерной суперинжекции — это устраняет «узкие места», возникающие при инжекции заряда в ячейку. Профессор Чжоу Пэн, руководитель проекта, отметил, что применение ИИ для расчёта параметров структуры приблизило команду к максимальной теоретической скорости.
«Представьте, что USB-накопитель не выполняет тысячи операций в секунду, а миллиарды — такой шаг вперёд мы сделали», — отметил соавтор исследования Лю Чуньсэнь. Современные флэш-чипы в SSD-накопителях записывают данные за миллисекунды, что существенно замедляет работу нейросетей, обрабатывающих огромные объёмы данных в реальном времени. PoX, сохраняющая данные без постоянного питания, способна заменить не только медленную флэш-память, но и энергоёмкие кэши SRAM в ИИ-чипах, сокращая их размер и потребление энергии на 30–50%.
Эта технология особенно актуальна для устройств с ограниченными ресурсами энергопотребления, таких как смартфоны или периферийные ИИ-устройства. В будущем она может обеспечить моментальное включение девайсов и хранение всех рабочих данных в постоянной памяти, ускоряя обучение нейросетей и их выводы. К тому же, PoX может стать основой для экосистемы «зелёных» вычислений, где энергия используется на обработку данных, а не на их перемещение.
Несмотря на то, что пока нет сведений о долговечности ячеек (цикл перезаписи) и возможностях массового производства, разработка уже вызвала интерес у китайских производителей полупроводников. В настоящее время команда Фуданьского университета тестирует массивы ячеек PoX и работает над увеличением их плотности. Первая коммерческая продукция может выйти к концу 2026 года.
Источник: iXBT
